JP4003443B2 - 磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＨＤＤ（Hard Disc Drive)などの磁気記録再生装置においては高記録密度化が急速に進められ、これに伴って高記録密度化に対応する磁気ヘッドが要求されている。
そして、このように高記録密度化がなされると、これに伴って磁気記録媒体に記録される記録ピットサイズが小さくなるために、信号磁界が小さくなる。したがって、従来一般の、信号磁界をリングコアによる電磁誘導によって間接的に検出する電磁誘導型磁気ヘッドでは、充分な検出感度を確保することができない。
【０００３】
これに対し、磁気抵抗効果を利用することによって、磁気記録媒体からの記録情報に基く信号磁界を直接的に感知する磁気抵抗効果型磁気ヘッドが注目されている。
これは、この磁気抵抗効果型磁気ヘッドの感磁部を構成する磁気抵抗効果素子が、磁気記録媒体表面に対して近距離で例えば直接的に信号磁界を感知することができ、高感度再生を行うことができるということに因る。
【０００４】
そして、現在では、磁気抵抗効果型磁気ヘッドとしては、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（以下ＳＶ型ＧＭＲ素子という）を用いた磁気ヘッドが主流をなしている。
【０００５】
このＳＶ型ＧＭＲ素子において、その膜面と交叉する方向にセンス電流を通電する面垂直通電型いわゆるＣＰＰ(Current Perpedicular to Plane) 型構成による場合、ＳＶ型ＧＭＲ素子において、効率良い動作をさせる上で、そのセンス電流は、ＳＶ型ＧＭＲ素子において、その感度領域、更に最も高い感度を示す中央部に集中的に通電することが望まれる。このことは、特に高記録密度化に伴うトラック幅の縮小化において強く要望されるところである。
【０００６】
従来、このＣＰＰ型のＳＶ型ＧＭＲ素子を有する磁気抵抗効果型磁気センサにおいて、図９にその要部の概略断面図を示すように、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１に対してセンス電流の通電を中央部に集中的に行わすために、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１下に、センス電流の通電領域を規定する導電性ピラー１０２を配置することがなされる。
【０００７】
この導電性ピラー１０２は、第１の電極１１１上に形成される。この導電性ピラー１０２は、その上面の幅が、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の幅より小に選定され、またその外側には絶縁層１０３が並置配置されて、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の中央部に限定的に導電性ピラー１０２が接触するようになされる。
【０００８】
また、絶縁層１０３上のＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の両外側には、安定化バイアス用硬磁性層１０４が接合配置され、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の磁化自由層に対し、検出外部磁界が印加されない状態で、その磁気モーメントの向きが、このＳＶ型ＧＭＲ素子１０１に導入される検出外部磁界の向きに対して交叉する向きに設定するようになされる。
そして、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１上に第２の電極１１２がコンタクトされる。
【０００９】
この構成による磁気抵抗効果型磁気センサにあっては、そのＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の両側端部に、安定化バイアス用硬磁性層１０４が接合されていて、この接合部においては磁気モーメントが固定されることから、この両側端部とその近傍においては、磁気抵抗感度を示さず、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の中央部が最も高い感度を示す。
【００１０】
ところが、この構成による磁気抵抗効果型磁気センサにおいては、その導電性ピラー１０２の位置と、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の位置とが独立していることから、実際には、図１０にその概略断面図を示すように、導電性ピラー１０２とＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の位置関係にずれが生じ易い。
そして、このようなずれが生じれば、センス電流の通電集中位置が、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の感度領域からずれることになって、磁気抵抗効果の効率が低下するのみならず、特性のばらつき、歩留りの低下を来す。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上述した導電性ピラーが設けられてＳＶ型ＧＭＲ素子に対するセンス電流の集中がなされるＣＰＰ構成による磁気抵抗効果型磁気センサ、またこの磁気抵抗効果型磁気センサを感磁部とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、効率の向上、特性の均一化、歩留りの向上を図る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法においては、第１の電極上に、導電性ピラーを形成する導電層の成膜工程と、最終的に形成する磁気抵抗効果型磁気センサへの面垂直通電領域となる部分に限定的にマスク層を形成する工程と、このマスク層をエッチングマスクとして導電層を選択的にエッチング除去して導電性ピラーを形成する工程と、マスク層上と導電層の除去部とに差し渡って絶縁層を成膜する工程と、この絶縁層上に、安定化バイアス用硬磁性層を成膜する工程と、マスク層を除去すると共に、このマスク層に被着した絶縁層とこの上の安定化バイアス用硬磁性層とを取り除いて導電性ピラーの上面を横切る開口を形成する工程と、この開口を横切って安定化バイアス用硬磁性層上に差し渡って磁化自由層と非磁性スペーサ層と磁化固定層と反強磁性層とを順次積層成膜してスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成層を形成する工程とを有する。
その後、この構成層を、安定化バイアス用硬磁性層の開口を横切り安定化バイアス用硬磁性層上に差し渡って所要のパターンにパターニングしてスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子を形成する。
そして、このスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子上に、第２の電極を被着形成する。
【００１７】
また、本発明は、その感磁部が磁気抵抗効果型磁気センサによって構成される磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法であって、その感磁部を、上述の本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法によって製造する。
【００２０】
また、本発明による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法においては、導電性ピラーを導電層を選択的にエッチングして形成するものであるが、この選択的エッチングのマスク層と、導電性ピラーに通電領域を規制する絶縁層と安定化バイアス用硬磁性層の各パターニングのマスクを共通のマスク層とを共通のマスク層としたことによって、導電性ピエラーと、絶縁層と、更に安定化バイアス用硬磁性層の開口の位置関係を自己整合させることができる。
したがって、均一な特性を有する目的とする磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドを製造することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による磁気抵抗効果型磁気センサを感磁部として有する本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの一実施形態の一例の要部の概略断面図を示す。
しかしながら、いうまでもなく本発明は、この実施形態および例に限定されるものではない。
【００２２】
本発明による磁気抵抗効果型磁気センサ１０は、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）１と、これに対する面垂直通電領域を規定する導電性ピラー４１と、この導電性ピラー４１に対して平面的に接して配置され、この導電性ピラー４１に通電領域を規定する絶縁層４２と、安定化バイアス用硬磁性層４３とより構成される。
【００２３】
本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０は、その感磁部が上述した磁気抵抗効果型磁気センサ１０によって構成される。
この例においては、例えば基板２１上に、第１の電極３１例えば第１の電極兼磁気シールドが形成され、この上に、導電ピラー４１と、絶縁層４２とが平面的に形成され、絶縁層４２上に安定化バイアス用硬磁性層４３が形成される。
この安定化バイアス用硬磁性層４３は、導電ピラー４１の上面を露出し、これより大なる大きさの開口４３Ｗが形成され、この開口４３Ｗ内とその外周の安定化バイアス用硬磁性層４３上に差し渡ってＳＶ型ＧＭＲ素子１が形成される。この上に第２の電極４２例えば第２の電極兼磁気シールドが形成される。
【００２４】
ＳＶ型ＧＭＲ素子１は、いわゆるトップ型構成を有し、図２に概略断面図を示すように、図１の導電性ピラー４１および安定化バイアス用硬磁性層４３に接する下層側から例えばＣｏＦｅ磁性層とＮｉＦｅ磁性層の積層構造による磁化自由層１１が形成され、この上に例えばＣｕよりなる非磁性スペーサ層１２、例えば２層のＣｏＦｅ磁性層がＲｕ層を介して積層された強磁性積層フェリ構造による磁化固定層１３と、この磁化固定層に交換結合する反強磁性層１４とを有して成り反強磁性層１４上に例えばＴａよりなる保護層１５が形成されて成る。
【００２５】
そして、安定化バイアス用硬磁性層４３は、面方向に沿う所定の向きの磁界印加を加熱の下で行うことによって磁化自由層に対する安定化バイアス磁界を印加する着磁がなされ、一方、図２で説明したＳＶ型ＧＭＲ素子１の反強磁性層１４および磁化固定層１３に、同様に面方向に沿い上述したバイアス磁界と交叉する方向の磁化を行う。
【００２６】
この構成において、ＳＶ型ＧＭＲ素子１は、安定化バイアス用硬磁性層４３上に被着された部分は、安定化バイアス用硬磁性層４３の磁化によって強く固定されるので、検出磁界によってその磁気モーメントが回転せず、この領域は、不感知領域となるが、開口４３Ｗ内、特にその中央においては、安定化バイアス用硬磁性層４３との接触がなく、かつ適度のバイアス磁界が与えられることから、高い感度を示す領域となる。
そして、開口４３Ｗは、導電性ピラー４１の上面を横切って形成されていることによって、導電性ピラー４１は、そのトラック幅方向の全幅において、ＳＶ型ＧＭＲ素子１の上述した高い感度を示す領域に、その磁化自由層１と電気的にコンタクトされる。
【００２７】
そして第１および第２の電極（電極兼磁気シールド）３１および３２間にセンス電流の通電を行う。
このようにすると、絶縁層４２によって導電ピラー４１に通電領域が規制され、また、この導電ピラー４１とのコンタクトによってＳＶ型ＧＭＲ素子１への通電領域が規制されたセンス電流の通電がなされる。
すなわち、ＳＶ型ＧＭＲ素子の高感度領域にのみセンス電流の通電がなされる。
【００２８】
尚、上述した磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、共通の基板（図示せず）上に、複数個同時に形成することができ、これらを分断することによって同時に複数の磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを製造することができることはいうまでもない。
そして、その前方面を研磨して、例えばＳＶ型ＧＭＲ素子が直接的に露呈された磁気抵抗効果型磁気センサあるいは磁気抵抗効果型磁気ヘッドを構成することができる。そして、この前方面において、図１で示すように、安定化バイアス用硬磁性層４３の開口幅が、例えば磁気抵抗効果型磁気ヘッドのトラック幅ＷT として、検出磁界、例えば磁気記録媒体上の記録信号磁界を導入してその再生がなされる。
すなわち、この前方面は、例えば磁気記録媒体に対して摺接するあるいは、磁気記録媒体に対して浮上対向するいわゆるＡＢＳ（Air Bearing Surface)となる。
【００２９】
あるいはＳＶ型ＧＭＲ素子の例えば前方に図示しないが磁気的に結合する磁束ガイド層が配置され、この磁束ガイド層の前方端が、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの前方面に臨んで形成され、この磁束ガイド層を介して磁気記録媒体からの信号磁界を、ＳＶ型ＧＭＲ素子１に導入する構成とすることができる。
更に、ＳＶ型ＧＭＲ素子１の後端に後方磁束ガイド層を磁気的に結合して配置することによって検出信号磁界を有効にＳＶ型ＧＭＲ素子１に通ずる構成とすることもできる。
【００３０】
本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０においては、開口４３Ｗの幅が、磁気ヘッドのトラック幅ＷT を規定するものであり、このトラック幅ＷT 内に感度領域が形成される。
【００３１】
次に、図３〜図５を参照して、本発明による磁気抵抗効果型磁気センサとこれによる感磁部を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法の一例を説明する。
この場合、図３Ａに示すように、例えば例えばアルチック（ＡｌＴｉＣ）より成る基板（図示せず）上に形成された第１の電極３１もしくは電極兼磁気シールド上に、例えばＣｕ、Ｔａ、Ａｕ、パーマロイ等より成り、上述した導電性ピラー４１を構成する導電層６１をスパッタ等によって形成する。
【００３２】
図３Ｂに示すように、導電層６１上に、この導電層６１に対する例えばイオンミリングによるパターニングのエッチングマスクとなるマスク層６２を、例えばフォトレジスト層の塗布、パターン露光、現像処理によって例えば厚さ３００ｎｍ〜６００ｎｍに形成する。
図３Ｃに示すように、例えばイオンミリングによって、マスク層６２をエッチングマスクとしてパターンエッチングして、導電性ピラー４１を形成する。
【００３３】
図４Ａに示すように、マスク層６２上を含んで全面的に、例えばＡｌ2 Ｏ3 よりなる絶縁層４２を、導電性ピラー４１の厚さより厚い例えば５０ｎｍの厚さにＲＦ（高周波）スパッタによって成膜し、更にこの上に例えば厚さ５０ｎｍに直流スパッタによって例えばＣｏＣｒＰｔより成る安定化バイアス用硬磁性層４３を全面的に成膜する。
【００３４】
その後、図４Ｂに示すように、マスク層６２を除去し、これに付着されている絶縁層４２とこの上の安定化バイアス用硬磁性層４３をリフトオフする。
このマスク層６２の除去、すなわちリフトオフは例えばＮＭＰ（ナノメチルピロリドン）（液温８０℃）およびＩＰＡ（イソプロピルアルコール）（液温２３℃）を用い、それぞれ２００Ｗ〜３００Ｗ、５０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚによる超音波印加のもとで、第１および第２のＮＭＰの槽によるそれぞれ６０分および３０分の処理と、その後同様の超音波印加による第３のＩＰＡの槽での処理によって行うことができる。
【００３５】
この場合、マスク層６２は、その厚さが絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３の厚さより極めて大に選定されていることによって、これらの成膜は、マスク層６２の基部に周縁における角部において成膜の亀裂が発生し易い状態に成膜されることから、このリフトオフによって、マスク層６２の除去と共にこのマスク層６２の形成部がいわば引きちぎられて開口４３Ｗが形成され、絶縁層４２に入り込む凹部６６が生じ、この凹部６６の底部に導電性ピラー４１の上面が臨み、その内側面に、絶縁層４２と安定化バイアス用硬磁性層４３とが形成される。すなわち導電性ピラー４１と安定化バイアス用硬磁性層４３との間に絶縁層４２が介在される構成を有する。
【００３６】
次に、図４Ｃに示すように、開口４３Ｗおよび凹部４２Ｇ内を横切って安定化バイアス用硬磁性層４３上に全面的に、図２で説明したＳＶ型ＧＭＲ素子の各構成膜の積層によるＳＶ積層膜６３を形成する。
【００３７】
その後、図５Ａに示すように、マスク層６４を、最終的に形成するＳＶ型ＧＭＲ素子１のパターンに対応するパターンに、例えばフォトレジストの塗布、パターン露光、現像処理によって形成し、このマスク層６４をエッチングマスクとして例えばイオンミリングによってパターンエッチングする。
このようにして、残されたＳＶ積層膜によってＳＶ型ＧＭＲ素子１を構成する。この場合、ＳＶ型ＧＭＲ素子１は、安定化バイアス用硬磁性層４３の開口４３Ｗを、少なくともトラック幅方向に横切って、かつ両側端縁が安定化バイアス用硬磁性層４３上に延在するように形成される。
【００３８】
その後、図５Ｂに示すように、マスク層６４を除去し、第２の電極３２あるいは第２の電極兼磁気シールドの形成を行う。このようにして、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）１と、これに対する面垂直通電領域を規定する導電性ピラー４１と、この導電性ピラー４１の両側端に接合して平面的配置され、この導電性ピラー４１の通電領域を規定する絶縁層４２と、安定化バイアス用硬磁性層４３を有する磁気抵抗効果型磁気センサ１０が構成され、これを感磁部とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０が構成される。
【００３９】
上述した方法による場合、マスク層６２と共に絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３の不要部分がリフトオフされるものであるが、この場合その残される部分から幾分引きちぎられてリフトオフされることから、その縁部に幾分のちぎれ部が発生する懸念が有る場合は、マスク層６２の基部側にくびれ（縊れ）が生じるマスク形成方法を採ることによって絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３のマスク層６２への付着部と他部との間、すなわちマスク層６２の基部に不連続部分が発生するようにして、そのリフトオフが良好に行われるようにすることができる。
【００４０】
すなわち、この場合、マスク層６２の基部側に、階段的にあるいは漸次幅狭とされるくびれ（縊れ）部を形成する。
この場合の一例を、図６〜図８を参照して説明する。
図６Ａに示すように、図３Ａで示したと同様に、基板（図示せず）上に形成された第１の電極３１もしくは電極兼磁気シールド上に、導電層６１をスパッタ等によって形成する。
そして、この上に、マスク層６２の形成を行うものであるが、この例においては、マスク層６２を、第１および第２のフォトレジスト層６２Ａおよび６２Ｂによる２層構造とし、これに対しパターン露光および現像処理を行って、図６Ｂに示すように、上層の第２のフォトレジスト層６２Ｂが、目的とする導電性ピラーのパターンに対応するパターンに形成し、この下の第１のフォトレジスト層６２Ａのパターンが、上層の第２のフォトレジスト層６２Ｂのパターンの側縁より内側に入り込んだくびれ６５が形成されたパターンとする。
【００４１】
これら第１および第２のフォトレジスト層６２Ａおよび６２Ｂは、下層の第１のフォトレジスト層６２Ａがこれに対する現像液に対する溶解度が高く、上層の第２のフォトレジスト層が、第２のフォトレジスト層６２Ｂに比し、これに対する現像液に対する溶解度が低いフォトレジストが用いられる。
例えば第１のフォトレジスト層６２Ａは、例えばＬＯＬ−１０００（シプレー・ファーイースト社製）であり、その現像液はＳＳＦＤ−１５９（信越化学社製）を用いる。
また、第２のフォトレジスト層６２Ｂは、例えばＺＥＰ−５２０−２２（日本ゼオン社製）であり、その現像液としてＺＥＰ−ＲＤ（日本ゼオン社製）を用いるか、例えばＺＥＰ−２０００（日本ゼオン社製）であり、その現像液としてＺＭＤ−Ｄ（日本ゼオン社製）を用いる。
【００４２】
次に、図６Ｂに示すように、導電層６１に対し、例えばイオンミリングよるエッチングを行う。この場合、異方性エッチングがなされることから、大きなパターンを有する上層のフォトレジスト層６２Ｂのパターンに導電層６１のエッチングがなされてこのパターンが踏襲された導電性ピン４１が形成される。
【００４３】
その後、図７Ａに示すように、図４Ａで説明したと同様に絶縁層４２と安定化バイアス用硬磁性層４３とを形成する。この場合、マスク層６２の基部には、くびれ６５が存在していることから、このくびれ６５において、絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３が被着されないか、殆どされない部分による不連続部が形成される。
【００４４】
その後、図７Ｂに示すように、図４Ｂで説明したと同様の方法によって、フォトレジスト層６２を溶解除去し、このフォトレジスト層６２に付着した絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３をリフトオフする。
この場合、上述したとように、マスク層５２の基部におけるくびれ６５の存在によって絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３に不連続部が形成されていることから、フォトレジスト層４２の除去は容易になされ、かつ絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３の除去も円滑に、すなわちすぐれたパターンに形成することができる。
【００４５】
次に図７中鎖線ａで示す所要の厚さのエッチングを全面的に行って、図７Ｃに示すように、底部に導電性ピラー４１の上面が臨み、側面に絶縁層４２と安定化バイアス用硬磁性層４３とが臨む凹部６６が形成される。
【００４６】
その後は、図８Ａ〜Ｃに示すように、図４Ｃ、図５ＡおよびＢで説明したと同様の工程をとることによって目的とする磁気抵抗効果型磁気センサ１０が形成され、これを感磁部とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０を得ることができる。
【００４７】
尚、図６〜図８で説明した例では、第１および第２のマスク材６２Ａおよび６２Ｂによってマスク層６２に、断面が階段的なくびれ６５が生じるようにした場合であるが、マスク層６２を構成するフォトレジストとして、溶融促進剤が混入されたフォトレジスト例えばＳＩＰＲ−９６８４−０，７（信越化学社製）を用いることができる。この場合、このフォトレジスト層に対する加熱処理、いわゆるポストエクスポージヤベーキングを行うことによって、溶融促進剤が導電層６１との被着面に偏析されるので、その後に現像処理を行うことによって、マスク層６２を、その基部側すなわち導電層６１側で溶解度を高めることができ、ここに、すなわちマスク層６２の基部側に漸次幅狭となるくびれを形成することができ、上述したと同様に、絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３のリフトオフを、容易、かつ高精度をもって行うことができる。
【００４８】
このフォトレジストＳＩＰＲ−９６８４−０，７（信越化学社製）に対する現像液はＳＳＦＤ−１９０（信越化学社製）が用いられる。
【００４９】
このようにして形成した本発明による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、その導電性ピラー４１の幅より大なる幅に、安定化バイアス用硬磁性層４３の開口が形成され、かつこれらが、自己整合的に形成されることから、導電性ピラー４１による通電領域は、ＳＶ型ＧＭＲ素子１の安定化バイアス用硬磁性層４３が形成されていない、高感度を示す中心部に正対させることができる。
【００５０】
尚、本発明による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、図示した例に限定されることなく、本発明構成において、種々の変形変更を行うことができる。
【００５１】
また、例えば本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッド上に、例えば電磁誘導型の薄膜記録ヘッドを一体に形成することによって、記録再生磁気ヘッドを構成することもできる。
【００５２】
【発明の効果】
上述したように、本発明による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法においては、導電性ピラーを導電層を選択的にエッチングして形成するものであるが、この選択的エッチングのマスク層と、導電性ピラーに通電領域を規制する絶縁層と安定化バイアス用硬磁性層の各パターニングのマスクを共通のマスク層とを共通のマスク層としたことによって、導電性ピエラーと、絶縁層と、更に安定化バイアス用硬磁性層の開口の位置関係を自己整合させることができることから、確実に、磁気抵抗感度および効率にすぐれた均一な特性を有し、信頼性の高い目的とする磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドを高い歩留りをもって製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサを具備する本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの一例の概略断面図である。
【図２】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドに用いられるスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の一例の要部の概略断面図である。
【図３】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図（その１）である。
【図４】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図（その２）である。
【図５】ＡおよびＢは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図（その３）である。
【図６】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の他の一例の各工程の要部の概略断面図（その１）である。
【図７】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の他の一例の各工程の要部の概略断面図（その２）である。
【図８】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図（その３）である。
【図９】従来の磁気抵抗効果型磁気センサの概略断面図である。
【図１０】従来の磁気抵抗効果型磁気センサの概略断面図である。
【符号の説明】
１・・・スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）、１０・・・磁気抵抗効果型磁気センサ、１１・・・磁化自由層、１２・・・非磁性スペーサ層、１３・・・磁化固定層、１４・・・反強磁性層、１５・・・保護層、２１・・・基板、３１・・・第１の電極（兼磁気シールド）、３２・・・第２の電極（兼磁気シールド）、４１・・・導電ピラー、４２・・・絶縁層、４３・・・安定化バイアス用硬磁性層、４３Ｗ・・・開口、５０・・・磁気抵抗効果型磁気ヘッド、６１・・・導電層、６２・・・マスク層、６３・・・ＳＶ構成層、６４・・・マスク層、６５・・・くびれ部、６６・・・凹部、１０１・・・スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）、１０２・・・導電性ピラー、１０３・・・絶縁層、１０４・・・安定化バイアス用硬磁性層
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＨＤＤ（Hard Disc Drive)などの磁気記録再生装置においては高記録密度化が急速に進められ、これに伴って高記録密度化に対応する磁気ヘッドが要求されている。
そして、このように高記録密度化がなされると、これに伴って磁気記録媒体に記録される記録ピットサイズが小さくなるために、信号磁界が小さくなる。したがって、従来一般の、信号磁界をリングコアによる電磁誘導によって間接的に検出する電磁誘導型磁気ヘッドでは、充分な検出感度を確保することができない。
【０００３】
これに対し、磁気抵抗効果を利用することによって、磁気記録媒体からの記録情報に基く信号磁界を直接的に感知する磁気抵抗効果型磁気ヘッドが注目されている。
これは、この磁気抵抗効果型磁気ヘッドの感磁部を構成する磁気抵抗効果素子が、磁気記録媒体表面に対して近距離で例えば直接的に信号磁界を感知することができ、高感度再生を行うことができるということに因る。
【０００４】
そして、現在では、磁気抵抗効果型磁気ヘッドとしては、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（以下ＳＶ型ＧＭＲ素子という）を用いた磁気ヘッドが主流をなしている。
【０００５】
このＳＶ型ＧＭＲ素子において、その膜面と交叉する方向にセンス電流を通電する面垂直通電型いわゆるＣＰＰ(Current Perpedicular to Plane) 型構成による場合、ＳＶ型ＧＭＲ素子において、効率良い動作をさせる上で、そのセンス電流は、ＳＶ型ＧＭＲ素子において、その感度領域、更に最も高い感度を示す中央部に集中的に通電することが望まれる。このことは、特に高記録密度化に伴うトラック幅の縮小化において強く要望されるところである。
【０００６】
従来、このＣＰＰ型のＳＶ型ＧＭＲ素子を有する磁気抵抗効果型磁気センサにおいて、図９にその要部の概略断面図を示すように、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１に対してセンス電流の通電を中央部に集中的に行わすために、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１下に、センス電流の通電領域を規定する導電性ピラー１０２を配置することがなされる。
【０００７】
この導電性ピラー１０２は、第１の電極１１１上に形成される。この導電性ピラー１０２は、その上面の幅が、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の幅より小に選定され、またその外側には絶縁層１０３が並置配置されて、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の中央部に限定的に導電性ピラー１０２が接触するようになされる。
【０００８】
また、絶縁層１０３上のＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の両外側には、安定化バイアス用硬磁性層１０４が接合配置され、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の磁化自由層に対し、検出外部磁界が印加されない状態で、その磁気モーメントの向きが、このＳＶ型ＧＭＲ素子１０１に導入される検出外部磁界の向きに対して交叉する向きに設定するようになされる。
そして、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１上に第２の電極１１２がコンタクトされる。
【０００９】
この構成による磁気抵抗効果型磁気センサにあっては、そのＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の両側端部に、安定化バイアス用硬磁性層１０４が接合されていて、この接合部においては磁気モーメントが固定されることから、この両側端部とその近傍においては、磁気抵抗感度を示さず、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の中央部が最も高い感度を示す。
【００１０】
ところが、この構成による磁気抵抗効果型磁気センサにおいては、その導電性ピラー１０２の位置と、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の位置とが独立していることから、実際には、図１０にその概略断面図を示すように、導電性ピラー１０２とＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の位置関係にずれが生じ易い。
そして、このようなずれが生じれば、センス電流の通電集中位置が、ＳＶ型ＧＭＲ素子１０１の感度領域からずれることになって、磁気抵抗効果の効率が低下するのみならず、特性のばらつき、歩留りの低下を来す。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上述した導電性ピラーが設けられてＳＶ型ＧＭＲ素子に対するセンス電流の集中がなされるＣＰＰ構成による磁気抵抗効果型磁気センサ、またこの磁気抵抗効果型磁気センサを感磁部とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドにおいて、効率の向上、特性の均一化、歩留りの向上を図る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法においては、第１の電極上に、導電性ピラーを形成する導電層の成膜工程と、最終的に形成する磁気抵抗効果型磁気センサへの面垂直通電領域となる部分に限定的にマスク層を形成する工程と、このマスク層をエッチングマスクとして導電層を選択的にエッチング除去して導電性ピラーを形成する工程と、マスク層上と導電層の除去部とに差し渡って絶縁層を成膜する工程と、この絶縁層上に、安定化バイアス用硬磁性層を成膜する工程と、マスク層を除去すると共に、このマスク層に被着した絶縁層とこの上の安定化バイアス用硬磁性層とを取り除いて導電性ピラーの上面を横切る開口を形成する工程と、この開口を横切って安定化バイアス用硬磁性層上に差し渡って磁化自由層と非磁性スペーサ層と磁化固定層と反強磁性層とを順次積層成膜してスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成層を形成する工程とを有する。
その後、この構成層を、安定化バイアス用硬磁性層の開口を横切り安定化バイアス用硬磁性層上に差し渡って所要のパターンにパターニングしてスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子を形成する。
そして、このスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子上に、第２の電極を被着形成する。
【００１７】
また、本発明は、その感磁部が磁気抵抗効果型磁気センサによって構成される磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法であって、その感磁部を、上述の本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法によって製造する。
【００２０】
また、本発明による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法においては、導電性ピラーを導電層を選択的にエッチングして形成するものであるが、この選択的エッチングのマスク層と、導電性ピラーに通電領域を規制する絶縁層と安定化バイアス用硬磁性層の各パターニングのマスクを共通のマスク層とを共通のマスク層としたことによって、導電性ピエラーと、絶縁層と、更に安定化バイアス用硬磁性層の開口の位置関係を自己整合させることができる。
したがって、均一な特性を有する目的とする磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドを製造することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による磁気抵抗効果型磁気センサを感磁部として有する本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの一実施形態の一例の要部の概略断面図を示す。
しかしながら、いうまでもなく本発明は、この実施形態および例に限定されるものではない。
【００２２】
本発明による磁気抵抗効果型磁気センサ１０は、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）１と、これに対する面垂直通電領域を規定する導電性ピラー４１と、この導電性ピラー４１に対して平面的に接して配置され、この導電性ピラー４１に通電領域を規定する絶縁層４２と、安定化バイアス用硬磁性層４３とより構成される。
【００２３】
本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０は、その感磁部が上述した磁気抵抗効果型磁気センサ１０によって構成される。
この例においては、例えば基板２１上に、第１の電極３１例えば第１の電極兼磁気シールドが形成され、この上に、導電ピラー４１と、絶縁層４２とが平面的に形成され、絶縁層４２上に安定化バイアス用硬磁性層４３が形成される。
この安定化バイアス用硬磁性層４３は、導電ピラー４１の上面を露出し、これより大なる大きさの開口４３Ｗが形成され、この開口４３Ｗ内とその外周の安定化バイアス用硬磁性層４３上に差し渡ってＳＶ型ＧＭＲ素子１が形成される。この上に第２の電極４２例えば第２の電極兼磁気シールドが形成される。
【００２４】
ＳＶ型ＧＭＲ素子１は、いわゆるトップ型構成を有し、図２に概略断面図を示すように、図１の導電性ピラー４１および安定化バイアス用硬磁性層４３に接する下層側から例えばＣｏＦｅ磁性層とＮｉＦｅ磁性層の積層構造による磁化自由層１１が形成され、この上に例えばＣｕよりなる非磁性スペーサ層１２、例えば２層のＣｏＦｅ磁性層がＲｕ層を介して積層された強磁性積層フェリ構造による磁化固定層１３と、この磁化固定層に交換結合する反強磁性層１４とを有して成り反強磁性層１４上に例えばＴａよりなる保護層１５が形成されて成る。
【００２５】
そして、安定化バイアス用硬磁性層４３は、面方向に沿う所定の向きの磁界印加を加熱の下で行うことによって磁化自由層に対する安定化バイアス磁界を印加する着磁がなされ、一方、図２で説明したＳＶ型ＧＭＲ素子１の反強磁性層１４および磁化固定層１３に、同様に面方向に沿い上述したバイアス磁界と交叉する方向の磁化を行う。
【００２６】
この構成において、ＳＶ型ＧＭＲ素子１は、安定化バイアス用硬磁性層４３上に被着された部分は、安定化バイアス用硬磁性層４３の磁化によって強く固定されるので、検出磁界によってその磁気モーメントが回転せず、この領域は、不感知領域となるが、開口４３Ｗ内、特にその中央においては、安定化バイアス用硬磁性層４３との接触がなく、かつ適度のバイアス磁界が与えられることから、高い感度を示す領域となる。
そして、開口４３Ｗは、導電性ピラー４１の上面を横切って形成されていることによって、導電性ピラー４１は、そのトラック幅方向の全幅において、ＳＶ型ＧＭＲ素子１の上述した高い感度を示す領域に、その磁化自由層１と電気的にコンタクトされる。
【００２７】
そして第１および第２の電極（電極兼磁気シールド）３１および３２間にセンス電流の通電を行う。
このようにすると、絶縁層４２によって導電ピラー４１に通電領域が規制され、また、この導電ピラー４１とのコンタクトによってＳＶ型ＧＭＲ素子１への通電領域が規制されたセンス電流の通電がなされる。
すなわち、ＳＶ型ＧＭＲ素子の高感度領域にのみセンス電流の通電がなされる。
【００２８】
尚、上述した磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、共通の基板（図示せず）上に、複数個同時に形成することができ、これらを分断することによって同時に複数の磁気抵抗効果型磁気センサ、磁気抵抗効果型磁気ヘッドを製造することができることはいうまでもない。
そして、その前方面を研磨して、例えばＳＶ型ＧＭＲ素子が直接的に露呈された磁気抵抗効果型磁気センサあるいは磁気抵抗効果型磁気ヘッドを構成することができる。そして、この前方面において、図１で示すように、安定化バイアス用硬磁性層４３の開口幅が、例えば磁気抵抗効果型磁気ヘッドのトラック幅ＷT として、検出磁界、例えば磁気記録媒体上の記録信号磁界を導入してその再生がなされる。
すなわち、この前方面は、例えば磁気記録媒体に対して摺接するあるいは、磁気記録媒体に対して浮上対向するいわゆるＡＢＳ（Air Bearing Surface)となる。
【００２９】
あるいはＳＶ型ＧＭＲ素子の例えば前方に図示しないが磁気的に結合する磁束ガイド層が配置され、この磁束ガイド層の前方端が、磁気抵抗効果型磁気ヘッドの前方面に臨んで形成され、この磁束ガイド層を介して磁気記録媒体からの信号磁界を、ＳＶ型ＧＭＲ素子１に導入する構成とすることができる。
更に、ＳＶ型ＧＭＲ素子１の後端に後方磁束ガイド層を磁気的に結合して配置することによって検出信号磁界を有効にＳＶ型ＧＭＲ素子１に通ずる構成とすることもできる。
【００３０】
本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０においては、開口４３Ｗの幅が、磁気ヘッドのトラック幅ＷT を規定するものであり、このトラック幅ＷT 内に感度領域が形成される。
【００３１】
次に、図３〜図５を参照して、本発明による磁気抵抗効果型磁気センサとこれによる感磁部を有する磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法の一例を説明する。
この場合、図３Ａに示すように、例えば例えばアルチック（ＡｌＴｉＣ）より成る基板（図示せず）上に形成された第１の電極３１もしくは電極兼磁気シールド上に、例えばＣｕ、Ｔａ、Ａｕ、パーマロイ等より成り、上述した導電性ピラー４１を構成する導電層６１をスパッタ等によって形成する。
【００３２】
図３Ｂに示すように、導電層６１上に、この導電層６１に対する例えばイオンミリングによるパターニングのエッチングマスクとなるマスク層６２を、例えばフォトレジスト層の塗布、パターン露光、現像処理によって例えば厚さ３００ｎｍ〜６００ｎｍに形成する。
図３Ｃに示すように、例えばイオンミリングによって、マスク層６２をエッチングマスクとしてパターンエッチングして、導電性ピラー４１を形成する。
【００３３】
図４Ａに示すように、マスク層６２上を含んで全面的に、例えばＡｌ2 Ｏ3 よりなる絶縁層４２を、導電性ピラー４１の厚さより厚い例えば５０ｎｍの厚さにＲＦ（高周波）スパッタによって成膜し、更にこの上に例えば厚さ５０ｎｍに直流スパッタによって例えばＣｏＣｒＰｔより成る安定化バイアス用硬磁性層４３を全面的に成膜する。
【００３４】
その後、図４Ｂに示すように、マスク層６２を除去し、これに付着されている絶縁層４２とこの上の安定化バイアス用硬磁性層４３をリフトオフする。
このマスク層６２の除去、すなわちリフトオフは例えばＮＭＰ（ナノメチルピロリドン）（液温８０℃）およびＩＰＡ（イソプロピルアルコール）（液温２３℃）を用い、それぞれ２００Ｗ〜３００Ｗ、５０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚによる超音波印加のもとで、第１および第２のＮＭＰの槽によるそれぞれ６０分および３０分の処理と、その後同様の超音波印加による第３のＩＰＡの槽での処理によって行うことができる。
【００３５】
この場合、マスク層６２は、その厚さが絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３の厚さより極めて大に選定されていることによって、これらの成膜は、マスク層６２の基部に周縁における角部において成膜の亀裂が発生し易い状態に成膜されることから、このリフトオフによって、マスク層６２の除去と共にこのマスク層６２の形成部がいわば引きちぎられて開口４３Ｗが形成され、絶縁層４２に入り込む凹部６６が生じ、この凹部６６の底部に導電性ピラー４１の上面が臨み、その内側面に、絶縁層４２と安定化バイアス用硬磁性層４３とが形成される。すなわち導電性ピラー４１と安定化バイアス用硬磁性層４３との間に絶縁層４２が介在される構成を有する。
【００３６】
次に、図４Ｃに示すように、開口４３Ｗおよび凹部４２Ｇ内を横切って安定化バイアス用硬磁性層４３上に全面的に、図２で説明したＳＶ型ＧＭＲ素子の各構成膜の積層によるＳＶ積層膜６３を形成する。
【００３７】
その後、図５Ａに示すように、マスク層６４を、最終的に形成するＳＶ型ＧＭＲ素子１のパターンに対応するパターンに、例えばフォトレジストの塗布、パターン露光、現像処理によって形成し、このマスク層６４をエッチングマスクとして例えばイオンミリングによってパターンエッチングする。
このようにして、残されたＳＶ積層膜によってＳＶ型ＧＭＲ素子１を構成する。この場合、ＳＶ型ＧＭＲ素子１は、安定化バイアス用硬磁性層４３の開口４３Ｗを、少なくともトラック幅方向に横切って、かつ両側端縁が安定化バイアス用硬磁性層４３上に延在するように形成される。
【００３８】
その後、図５Ｂに示すように、マスク層６４を除去し、第２の電極３２あるいは第２の電極兼磁気シールドの形成を行う。このようにして、スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）１と、これに対する面垂直通電領域を規定する導電性ピラー４１と、この導電性ピラー４１の両側端に接合して平面的配置され、この導電性ピラー４１の通電領域を規定する絶縁層４２と、安定化バイアス用硬磁性層４３を有する磁気抵抗効果型磁気センサ１０が構成され、これを感磁部とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０が構成される。
【００３９】
上述した方法による場合、マスク層６２と共に絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３の不要部分がリフトオフされるものであるが、この場合その残される部分から幾分引きちぎられてリフトオフされることから、その縁部に幾分のちぎれ部が発生する懸念が有る場合は、マスク層６２の基部側にくびれ（縊れ）が生じるマスク形成方法を採ることによって絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３のマスク層６２への付着部と他部との間、すなわちマスク層６２の基部に不連続部分が発生するようにして、そのリフトオフが良好に行われるようにすることができる。
【００４０】
すなわち、この場合、マスク層６２の基部側に、階段的にあるいは漸次幅狭とされるくびれ（縊れ）部を形成する。
この場合の一例を、図６〜図８を参照して説明する。
図６Ａに示すように、図３Ａで示したと同様に、基板（図示せず）上に形成された第１の電極３１もしくは電極兼磁気シールド上に、導電層６１をスパッタ等によって形成する。
そして、この上に、マスク層６２の形成を行うものであるが、この例においては、マスク層６２を、第１および第２のフォトレジスト層６２Ａおよび６２Ｂによる２層構造とし、これに対しパターン露光および現像処理を行って、図６Ｂに示すように、上層の第２のフォトレジスト層６２Ｂが、目的とする導電性ピラーのパターンに対応するパターンに形成し、この下の第１のフォトレジスト層６２Ａのパターンが、上層の第２のフォトレジスト層６２Ｂのパターンの側縁より内側に入り込んだくびれ６５が形成されたパターンとする。
【００４１】
これら第１および第２のフォトレジスト層６２Ａおよび６２Ｂは、下層の第１のフォトレジスト層６２Ａがこれに対する現像液に対する溶解度が高く、上層の第２のフォトレジスト層が、第２のフォトレジスト層６２Ｂに比し、これに対する現像液に対する溶解度が低いフォトレジストが用いられる。
例えば第１のフォトレジスト層６２Ａは、例えばＬＯＬ−１０００（シプレー・ファーイースト社製）であり、その現像液はＳＳＦＤ−１５９（信越化学社製）を用いる。
また、第２のフォトレジスト層６２Ｂは、例えばＺＥＰ−５２０−２２（日本ゼオン社製）であり、その現像液としてＺＥＰ−ＲＤ（日本ゼオン社製）を用いるか、例えばＺＥＰ−２０００（日本ゼオン社製）であり、その現像液としてＺＭＤ−Ｄ（日本ゼオン社製）を用いる。
【００４２】
次に、図６Ｂに示すように、導電層６１に対し、例えばイオンミリングよるエッチングを行う。この場合、異方性エッチングがなされることから、大きなパターンを有する上層のフォトレジスト層６２Ｂのパターンに導電層６１のエッチングがなされてこのパターンが踏襲された導電性ピン４１が形成される。
【００４３】
その後、図７Ａに示すように、図４Ａで説明したと同様に絶縁層４２と安定化バイアス用硬磁性層４３とを形成する。この場合、マスク層６２の基部には、くびれ６５が存在していることから、このくびれ６５において、絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３が被着されないか、殆どされない部分による不連続部が形成される。
【００４４】
その後、図７Ｂに示すように、図４Ｂで説明したと同様の方法によって、フォトレジスト層６２を溶解除去し、このフォトレジスト層６２に付着した絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３をリフトオフする。
この場合、上述したとように、マスク層５２の基部におけるくびれ６５の存在によって絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３に不連続部が形成されていることから、フォトレジスト層４２の除去は容易になされ、かつ絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３の除去も円滑に、すなわちすぐれたパターンに形成することができる。
【００４５】
次に図７中鎖線ａで示す所要の厚さのエッチングを全面的に行って、図７Ｃに示すように、底部に導電性ピラー４１の上面が臨み、側面に絶縁層４２と安定化バイアス用硬磁性層４３とが臨む凹部６６が形成される。
【００４６】
その後は、図８Ａ〜Ｃに示すように、図４Ｃ、図５ＡおよびＢで説明したと同様の工程をとることによって目的とする磁気抵抗効果型磁気センサ１０が形成され、これを感磁部とする磁気抵抗効果型磁気ヘッド５０を得ることができる。
【００４７】
尚、図６〜図８で説明した例では、第１および第２のマスク材６２Ａおよび６２Ｂによってマスク層６２に、断面が階段的なくびれ６５が生じるようにした場合であるが、マスク層６２を構成するフォトレジストとして、溶融促進剤が混入されたフォトレジスト例えばＳＩＰＲ−９６８４−０，７（信越化学社製）を用いることができる。この場合、このフォトレジスト層に対する加熱処理、いわゆるポストエクスポージヤベーキングを行うことによって、溶融促進剤が導電層６１との被着面に偏析されるので、その後に現像処理を行うことによって、マスク層６２を、その基部側すなわち導電層６１側で溶解度を高めることができ、ここに、すなわちマスク層６２の基部側に漸次幅狭となるくびれを形成することができ、上述したと同様に、絶縁層４２および安定化バイアス用硬磁性層４３のリフトオフを、容易、かつ高精度をもって行うことができる。
【００４８】
このフォトレジストＳＩＰＲ−９６８４−０，７（信越化学社製）に対する現像液はＳＳＦＤ−１９０（信越化学社製）が用いられる。
【００４９】
このようにして形成した本発明による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、その導電性ピラー４１の幅より大なる幅に、安定化バイアス用硬磁性層４３の開口が形成され、かつこれらが、自己整合的に形成されることから、導電性ピラー４１による通電領域は、ＳＶ型ＧＭＲ素子１の安定化バイアス用硬磁性層４３が形成されていない、高感度を示す中心部に正対させることができる。
【００５０】
尚、本発明による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドは、図示した例に限定されることなく、本発明構成において、種々の変形変更を行うことができる。
【００５１】
また、例えば本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッド上に、例えば電磁誘導型の薄膜記録ヘッドを一体に形成することによって、記録再生磁気ヘッドを構成することもできる。
【００５２】
【発明の効果】
上述したように、本発明による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法においては、導電性ピラーを導電層を選択的にエッチングして形成するものであるが、この選択的エッチングのマスク層と、導電性ピラーに通電領域を規制する絶縁層と安定化バイアス用硬磁性層の各パターニングのマスクを共通のマスク層とを共通のマスク層としたことによって、導電性ピエラーと、絶縁層と、更に安定化バイアス用硬磁性層の開口の位置関係を自己整合させることができることから、確実に、磁気抵抗感度および効率にすぐれた均一な特性を有し、信頼性の高い目的とする磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドを高い歩留りをもって製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサを具備する本発明による磁気抵抗効果型磁気ヘッドの一例の概略断面図である。
【図２】本発明による磁気抵抗効果型磁気センサおよび磁気抵抗効果型磁気ヘッドに用いられるスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の一例の要部の概略断面図である。
【図３】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図（その１）である。
【図４】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図（その２）である。
【図５】ＡおよびＢは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図（その３）である。
【図６】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の他の一例の各工程の要部の概略断面図（その１）である。
【図７】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の他の一例の各工程の要部の概略断面図（その２）である。
【図８】Ａ〜Ｃは、それぞれ本発明による磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法の一例の各工程の要部の概略断面図（その３）である。
【図９】従来の磁気抵抗効果型磁気センサの概略断面図である。
【図１０】従来の磁気抵抗効果型磁気センサの概略断面図である。
【符号の説明】
１・・・スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）、１０・・・磁気抵抗効果型磁気センサ、１１・・・磁化自由層、１２・・・非磁性スペーサ層、１３・・・磁化固定層、１４・・・反強磁性層、１５・・・保護層、２１・・・基板、３１・・・第１の電極（兼磁気シールド）、３２・・・第２の電極（兼磁気シールド）、４１・・・導電ピラー、４２・・・絶縁層、４３・・・安定化バイアス用硬磁性層、４３Ｗ・・・開口、５０・・・磁気抵抗効果型磁気ヘッド、６１・・・導電層、６２・・・マスク層、６３・・・ＳＶ構成層、６４・・・マスク層、６５・・・くびれ部、６６・・・凹部、１０１・・・スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子（ＳＶ型ＧＭＲ素子）、１０２・・・導電性ピラー、１０３・・・絶縁層、１０４・・・安定化バイアス用硬磁性層
Claims (4)
- 第１の電極上に、導電性ピラーを形成する導電層の成膜工程と、該導電層上の最終的に形成する磁気抵抗効果型磁気センサへの面垂直通電領域となる部分に限定的にマスク層を形成する工程と、
該マスク層をエッチングマスクとして導電層を選択的にエッチング除去して導電性ピラーを形成する工程と、
上記マスク層上と上記導電層の除去部とに差し渡って絶縁層を成膜する工程と、
該絶縁層上に、安定化バイアス用硬磁性層を成膜する工程と、
上記マスク層を除去すると共に、該マスク層に被着した絶縁層とこの上の上記安定化バイアス用硬磁性層とを取り除いて導電性ピラーの上面を横切る開口を形成する工程と、この開口を横切って安定化バイアス用硬磁性層上に差し渡って磁化自由層と非磁性スペーサ層と磁化固定層と反強磁性層とを順次積層成膜してスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成層を形成する工程と、
該構成層を、安定化バイアス用硬磁性層の開口を横切り安定化バイアス用硬磁性層上に差し渡って所要のパターンにパターニングしてスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子を形成する工程と、
該スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子上に、第２の電極を被着形成する工程とを有することを特徴とする磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法。 - 上記マスク層を形成する工程にあって、上記導電性ピラーに対応するパターンを有し、基部側が漸次もしくは階段的に幅狭としてくびれ部を形成することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の磁気抵抗効果型磁気センサの製造方法。
- 磁気抵抗効果型磁気センサを感磁部とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法であって、
第１の電極上に、導電性ピラーを形成する導電層の成膜工程と、該導電層上の最終的に形成する磁気抵抗効果型磁気センサへの面垂直通電領域となる部分に限定的にマスク層を形成する工程と、
該マスク層をエッチングマスクとして導電層を選択的にエッチング除去して導電性ピラーを形成する工程と、
上記マスク層上と上記導電層の除去部とに差し渡って絶縁層を成膜する工程と、
該絶縁層上に、安定化バイアス用硬磁性層を成膜する工程と、
上記マスク層を除去すると共に、該マスク層に被着した絶縁層とこの上の上記安定化バイアス用硬磁性層とを取り除いて導電性ピラーの上面を横切る開口を形成する工程と、この開口を横切って安定化バイアス用硬磁性層上に差し渡って磁化自由層と非磁性スペーサ層と磁化固定層と反強磁性層とを順次積層成膜してスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子の構成層を形成する工程と、
該構成層を、安定化バイアス用硬磁性層の開口を横切り安定化バイアス用硬磁性層上に差し渡って所要のパターンにパターニングしてスピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子を形成する工程と、
該スピンバルブ型巨大磁気抵抗効果素子上に、第２の電極を被着形成する工程とを有することを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。 - 上記マスク層を形成する工程にあって、上記導電性ピラーに対応するパターンを有し、基部側が漸次もしくは階段的に幅狭としてくびれ部を形成することを特徴とすることを特徴とする請求項３に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法。
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